專利名稱：一種大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械零件設(shè)計加工技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形。
背景技術(shù)：
雙螺桿泵螺桿的齒形有擺線齒形(專利號99201251.1)、阿基米德螺旋線螺桿齒形(專利號96236524.6)及漸開線齒形等。但所有上述齒形均為單頭的，且兩螺桿的橫截面均相同。少數(shù)的雙螺桿泵螺桿的齒形也有雙頭的，但兩根螺桿都是雙頭的，齒數(shù)相等，橫截面形狀相同，且不能完全密封。無論是單頭的還是雙頭的螺桿，它們的共同缺點是1、比流量小，2、輸出壓力低。
本發(fā)明的齒形與上述各種齒形相比，比流量和輸出壓力成倍增大，而加工仍較方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形，其一根螺桿的齒形為單頭的，另一根為雙頭的。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形，螺桿泵包括兩個螺桿，一根螺桿為單頭螺桿，另一根螺桿為雙頭螺桿；單頭螺桿徑向截面由齒頂圓弧線a’b’、廣義擺線a’f’、包絡(luò)線f’e’、齒根圓弧線d’e’、包絡(luò)線c’d’、廣義擺線b’c’順序連接而成；其中，齒頂圓弧線a’b’和齒根圓弧線d’e’都是以o2為圓心的圓弧，齒頂圓弧線a’b’的半徑是齒根圓弧線d’e’半徑的兩倍；雙頭螺桿徑向截面由齒頂圓弧線aj、徑向直線段jk、廣義擺線ki、齒根圓弧線hi、廣義擺線1h、徑向直線段gl、齒頂圓弧線fg、徑向直線段ef、廣義擺線de、齒根圓弧線cd、廣義擺線bc和徑向直線段ab順序連接而成；其中，齒頂圓弧線aj、fg和齒根圓弧線cd、hi都是以o1為圓心的圓弧；所述單頭螺桿上圓弧d’e’的弧度是雙頭螺桿上圓弧aj的弧度的兩倍，單頭螺桿上圓弧a’b’的弧度是雙頭螺桿上圓弧cd弧度的兩倍；所述單頭螺桿的齒高等于雙頭螺桿的齒深。
進一步地，所述徑向直線段ab、ef、jk、gl也可為圓弧、擺線或漸開線。
進一步地，所述雙頭螺桿的導程是單頭螺桿導程的兩倍。
本發(fā)明的有益效果是密封線較短，密封性能好；輸出流量和輸出壓力成倍增加，效率高，噪聲??；螺桿曲線簡單，加工方便，加工成本低。


圖1是本發(fā)明雙頭螺桿的徑向截面圖；圖2是本發(fā)明單頭螺桿的徑向截面圖；圖3是圖1和圖2所示的兩個螺桿作滾動時嚙合狀態(tài)圖；圖4是圖1和圖2所示的兩個螺桿作滾動時嚙合曲線圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。
本發(fā)明的螺桿泵包括兩個螺桿，一根螺桿為單頭螺桿，另一根螺桿為雙頭螺桿。
圖1示出了本發(fā)明的雙頭螺桿徑向截面的形狀，雙頭螺桿的兩頭螺桿的齒形相同，且沿圓周對稱分布，齒頂圓弧線aj和fg是以o1為圓心的圓弧，齒根圓弧線cd和hi是以o1為圓心的圓弧，齒頂圓弧線aj一端a點和齒根圓弧線cd一端c點間由徑向直線段ab和廣義擺線bc組成，齒頂圓弧線fg一端f點和齒根圓弧線cd另一端d點間由徑向直線段ef和廣義擺線de組成；齒頂圓弧線aj一端j點和齒根圓弧線hi一端i點間由徑向直線段jk和廣義擺線ki組成，齒頂圓弧線fg一端g點和齒根圓弧線hi另一端h點間由徑向直線段gl和廣義擺線1h組成。齒根圓弧線cd和hi的半徑和弧度均可調(diào)，其弧度的極限值為零，徑向直線段ab，ef，gl和jk的長度可調(diào)，ab，ef，gl和jk也可為圓弧、擺線、漸開線或其他曲線，也可省略。
圖2示出了本發(fā)明的單頭螺桿徑向截面的形狀，齒頂圓弧線a’b’是以o2為圓心的圓弧，齒根圓弧線d’e’是以o2為圓心的圓弧，齒頂圓弧線a’b’一端a’點和齒根圓弧線d’e’一端e’點間由廣義擺線a’f’和包絡(luò)線f’e’組成，齒根圓弧線d’e’另一端d’點和齒頂圓弧線a’b’另一端b’點間由廣義擺線b’c’和包絡(luò)線c’d’組成，齒頂圓弧線a’b’的半徑是齒根圓弧線d’e’半徑的兩倍。
圖2所示單頭螺桿的單頭螺桿上圓弧d’e’的弧度是圖1所示雙頭螺桿上圓弧aj的弧度的兩倍，單頭螺桿上圓弧a’b’的弧度是雙頭螺桿上圓弧cd弧度的兩倍，當單頭螺桿和雙頭螺桿以21的速比繞各自的圓心轉(zhuǎn)動時，雙頭螺桿上廣義擺線bc和de分別是單頭螺桿上的b’點和a’點在雙頭螺桿上形成的共軛曲線，單頭螺桿上廣義擺線a’f’和b’c’分別是雙頭螺桿上的e點和b點在單頭螺桿上形成的共軛曲線，包絡(luò)線f’e’和c’d’分別是雙頭螺桿上的直線段ef和ab在單頭螺桿上形成的共軛曲線。
單頭螺桿的齒高(即單頭螺桿的齒頂圓半徑與齒根圓半徑的差值)等于雙頭螺桿的齒深(即雙頭螺桿的齒頂圓半徑與齒根圓半徑的差值)。雙頭螺桿齒形的導程是單頭螺桿的兩倍，螺桿的長度略大于雙頭螺桿的導程，兩螺桿旋向相反。
圖3示出了本發(fā)明的兩螺桿對應(yīng)的嚙合關(guān)系，雙頭螺桿齒頂圓aj和齒根圓cd對應(yīng)的嚙合曲線分別是單頭螺桿的齒根圓d’e’和齒頂圓a’b’，單頭螺桿上點a’和點b’分別對應(yīng)于雙頭螺桿上廣義擺線de和廣義擺線bc，雙頭螺桿上點b和點e分別對應(yīng)于單頭螺桿上廣義擺線b’c’和廣義擺線a’f’，雙頭螺桿上徑向直線段ab和ef分別對應(yīng)于單頭螺桿上的包絡(luò)線c’d’和f’e’。
如圖4所示，當兩螺桿相對滾動時，雙頭螺桿就會在單頭螺桿上形成空間嚙合曲線，單頭螺桿也會在雙頭螺桿上形成相應(yīng)的嚙合曲線。由于轉(zhuǎn)動是連續(xù)的，兩條嚙合曲線阻斷了泵的輸入腔和輸出腔，且不斷地向前推進，從而產(chǎn)生壓縮流體。
上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形，螺桿泵包括兩個螺桿，一根螺桿為單頭螺桿，另一根螺桿為雙頭螺桿，其特征在于，單頭螺桿徑向截面由齒頂圓弧線a’b’、廣義擺線a’f’、包絡(luò)線f’e’、齒根圓弧線d’e’、包絡(luò)線c’d’、廣義擺線b’c’順序連接而成；其中，齒頂圓弧線a’b’和齒根圓弧線d’e’都是以o2為圓心的圓弧，齒頂圓弧線a’b’的半徑是齒根圓弧線d’e’半徑的兩倍。雙頭螺桿徑向截面由齒頂圓弧線aj、徑向直線段jk、廣義擺線ki、齒根圓弧線hi、廣義擺線1h、徑向直線段gl、齒頂圓弧線fg、徑向直線段ef、廣義擺線de、齒根圓弧線cd、廣義擺線bc和徑向直線段ab順序連接而成；其中，齒頂圓弧線aj、fg和齒根圓弧線cd、hi都是以o1為圓心的圓弧。所述單頭螺桿上圓弧d’e’的弧度是雙頭螺桿上圓弧aj的弧度的兩倍，單頭螺桿上圓弧a’b’的弧度是雙頭螺桿上圓弧cd弧度的兩倍。所述單頭螺桿的齒高等于雙頭螺桿的齒深。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形，其特征在于，所述雙頭螺桿徑向直線段ab、ef、jk、gl也可為圓弧、擺線或漸開線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量高壓雙螺桿泵的螺桿齒形，其特征在于，所述雙頭螺桿的導程是單頭螺桿導程的兩倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大流量雙螺桿泵的螺桿齒形，一根螺桿為單頭螺桿，另一根螺桿為雙頭螺桿。用在螺桿泵中密封線較短，密封性能好；輸出流量和輸出壓力成倍增加，效率高，噪聲小；螺桿曲線簡單，加工方便，加工成本低。
文檔編號F04C2/00GK1743678SQ20051006097
公開日2006年3月8日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者陳行 申請人:浙江大學